Dzisiaj przypada 434. rocznica wprowadzenia kalendarza gregoriańskiego, o czym przypomina nam nowy, subtelny Google Doodle.

W 1582 roku papież Grzegorz XIII zadekretował, że 10 dni następujących po 4 października po prostu nie będzie istniało. Następny dzień byłby … 15 października. Następnie w życie wszedłby nowy kalendarz, który lepiej dostosowywałby miesiące do podróży Ziemi wokół Słońca. W ten sposób w starym rzymskim kalendarzu, założonym przez Juliusza Cezara, korygowano niedopasowanie miesięcy do pór roku.

Kalendarz gregoriański, z jego skomplikowanym tańcem dni i lat przestępnych, wydaje się dziś mieszkańcom zachodniego świata zupełnie banalny. Warto jednak zastanowić się nad tym, jak dziwny jest to system – i jak w ogóle się tu znaleźliśmy.

Jak kalendarz gregoriański ocalił pory roku

Podstawowym problemem, z którym musi się zmierzyć każdy, kto tworzy kalendarz, jest fakt, że Ziemia potrzebuje niewiele więcej niż 365 dni, aby odbyć pełną podróż wokół Słońca. Dokładniej, 365.24219 dni.

Jeśli więc skonstruujesz kalendarz, który będzie miał tylko 365 dni, pory roku będą się powoli rozjeżdżać z miesiącami, jak pokazuje to wideo Jossa Fonga:

Ten dylemat został wcześnie zrozumiany przez astronomów z Aleksandrii w Egipcie, którzy pomogli Juliuszowi Cezarowi opracować nowy kalendarz w 46 r. p.n.e. Do tego momentu kalendarz rzymski był chaotyczną mieszaniną, w której dodatkowe dni w lutym dodawano co jakiś czas na podstawie kaprysów polityków. Cezar chciał, by kalendarz był bardziej stabilny i niezawodny.

Ale nowy kalendarz juliański, który powstał w ten sposób, był wciąż wadliwy. Miał on dzień przestępny co cztery lata, co okazało się być nadmierną korektą. Średni rok liczył teraz 365,25 dnia – tylko odrobinę więcej niż 365,24219.

Do lat siedemdziesiątych XV wieku te niewielkie różnice się sumowały. Kalendarz był teraz niezsynchronizowany z rokiem słonecznym o około 10 dni.

Więc w 1577 roku papież Grzegorz XIII powołał komisję, na czele której stanęli lekarz Alojzy Lilius i astronom Krzysztof Clavius, aby rozwiązać ten problem. Zajęło im to pięć lat, ale wymyślili rozwiązanie: Po pierwsze, wyeliminujmy te dodatkowe 10 dni i wróćmy do harmonogramu. Zniknęło! Następnie zmieńmy system lat przestępnych. Będziemy mieli lata przestępne co cztery lata, z wyjątkiem lat stuletnich, które nie są podzielne przez 400. Tak więc rok przestępny jest w 2000, ale nie w 1900, 1800 czy 1700.

To zmieniło długość średniego roku na 365,2425 dnia. Wciąż nie jest to idealne rozwiązanie, ale wystarczająco bliskie. Grzegorz przeniósł również Nowy Rok z 25 marca (Święto Zwiastowania) na 1 stycznia.

Nie wszyscy od razu przyjęli kalendarz gregoriański

Grzegorz, jako papież, był w stanie przekonać kraje katolickie, takie jak Włochy, Hiszpania i Portugalia, do natychmiastowego przyjęcia nowego kalendarza. Ale kraje protestanckie były nieufne wobec tej nowej inicjatywy papieża, widząc w niej podejrzaną ingerencję katolików.

Wielka Brytania i kolonie amerykańskie nie przestawiły się aż do 1752 roku. (Kiedy w końcu to zrobiły, musiały wymazać 11 dni). Szwecja dokonała zmiany dopiero w 1753 roku. Turcja była podzielona między kalendarz juliański i islamski aż do 1917 roku.*

Podczas Rewolucji Francuskiej przywódcy Francji postanowili oczyścić swoje kalendarze z wszelkich religijnych podtekstów. Nowy francuski kalendarz republikański, przyjęty w 1792 roku, miał 12 identycznych miesięcy po 30 dni. Tygodnie miały po 10 dni. Na koniec każdego roku było pięć lub sześć dodatkowych dni na święta. Kalendarz zmienił również nazwy miesięcy, nadając im nazwy takie jak Brumaire czy Thermidor. Kalendarz ten został porzucony w 1805 roku, a w 1871 roku został na krótko przywrócony przez Komunę Paryską.

W dzisiejszych czasach kalendarz gregoriański w dużej mierze podbił świat, a większość krajów stosuje go do celów koordynacyjnych. Arabia Saudyjska właśnie przeszła w tym miesiącu z kalendarza islamskiego, ponieważ eliminacja 11 dni pomogłaby zaoszczędzić pieniądze na wynagrodzeniach urzędników dla obciążonego budżetu królestwa.

Ale kraje nie zawsze podążają za gregoriańskim harmonogramem, aby świętować Nowy Rok. To święto jest często oparte na cyklach księżycowych i niekoniecznie przypada na 1 stycznia. Perski Nowy Rok w Iranie, na przykład, jest określany przez równonoc wiosenną na półkuli północnej. Oto przewodnik po obchodach Nowego Roku w 2016 roku:

Wschodni Kościół Prawosławny, w międzyczasie, nadal podąża za wersją kalendarza juliańskiego – co oznacza, że Boże Narodzenie przypada 13 dni później niż w kalendarzu gregoriańskim.

Nawet aktualny kalendarz gregoriański nie jest doskonały

Jak wspomniano powyżej, kalendarz gregoriański jest tylko trochę niezsynchronizowany z podróżą Ziemi wokół Słońca. Różnica nie jest ogromna – do 4909 roku będziemy mieli do czynienia z dodatkowym dniem – ale to wystarczy, aby zaniepokoić niektórych przenikliwych maniaków kalendarza.

Kalendarz gregoriański ma również kilka dziwactw. W przeciwieństwie do francuskiego kalendarza republikańskiego, nasze miesiące są nierówne, niektóre 31-dniowe, niektóre 30-dniowe, plus potworność, jaką jest luty. Co więcej, każdego roku daty przypadają na różne dni tygodnia.

Niektórzy reformatorzy zasugerowali zmianę kalendarza, aby poprawić te wady. Na Uniwersytecie Johnsa Hopkinsa Steve Hanke i Richard Henry zaproponowali Stały Kalendarz Hanke-Henry’ego, który miałby 364 dni w każdym roku plus tydzień przestępny co pięć lub sześć lat, aby skorygować błędy. Ich zdaniem zaletą tego rozwiązania jest to, że kalendarz byłby co roku taki sam. Na przykład 4 października zawsze wypadałby w środę. Nie ma potrzeby wprowadzania mylących aktualizacji do kalendarzy.

Ale prawdopodobnie będziemy po prostu męczyć się z kalendarzem gregoriańskim. Jeśli dojdzie do najgorszego, zawsze możemy zebrać się ponownie w 4909 roku i usunąć ten kłopotliwy dzień.

Obrót Ziemi jest również kłopotliwy – dlatego musimy dodać sekundy przestępne

Na marginesie, dni przestępne nie są jedynym kłopotem dla czasomierzy. Mamy również sekundy przestępne, z którymi musimy się zmagać.

Technicznie zajmuje Ziemi nieco więcej czasu niż 24 godziny, aby wykonać pełny obrót: 86 400,002 sekundy, a nie 86 400. Tak więc, aby nasze zegary były dopasowane do południa słonecznego, kiedy Słońce jest najwyżej na niebie, sekunda przestępna jest dodawana co kilka lat.

W tym roku dostaniemy jedną: W Sylwestra 2016 roku, światowi czasomierze przedłużą rok o dokładnie jedną dodatkową sekundę. Oficjalne zegary wybiją 23:59:59 jak zwykle, ale potem powiedzą 23:59:60, zanim przejdą do 2017 roku. (Nie martwcie się, wasze zegary powinny dostosować się automatycznie.)

Odkąd praktyka ta rozpoczęła się w 1972 roku, 27 z 44 lat zawiera sekundy przestępne. Co sprawia, że jest to trudne, to fakt, że chronometrażyści nie mogą po prostu dodać ich do przewidywalnego harmonogramu, ponieważ obrót Ziemi stale przyspiesza i zwalnia w sposób, który jest trudny do przewidzenia. W dłuższej perspektywie, tarcie pływowe stopniowo wydłuża czas, jaki potrzebuje Ziemia na wykonanie jednego pełnego obrotu. Jednak inne czynniki, takie jak topnienie lodowców, wiatr, burze i inne, również wpływają na długość dnia. Więcej na ten temat można przeczytać tutaj.

* Korekta: Ten fragment pierwotnie mówił, że Turcja była podzielona między kalendarze gregoriański i islamski do 1917 roku. Powinienem był powiedzieć, że jest podzielona między kalendarz juliański i islamski.

Dalsza lektura:

• Sekunda przestępna: dlaczego rok 2016 będzie o dokładnie jedną sekundę dłuższy niż oczekiwano
• Dlaczego czas wydaje się przyspieszać, gdy się starzejemy
• Iluzja księżyca: dlaczego księżyc wygląda tak dziwnie ogromnie tuż przy horyzoncie